[发明专利]用于控制异种材料胶接固化变形的装置与方法有效
申请号: | 201110212555.9 | 申请日: | 2011-07-27 |
公开(公告)号: | CN102391794A | 公开(公告)日: | 2012-03-28 |
发明(设计)人: | 李永兵;林忠钦;朱晓搏;王培中;来新民;陈关龙 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学;通用汽车环球科技运作有限公司 |
主分类号: | C09J5/06 | 分类号: | C09J5/06;G05D23/02 |
代理公司: | 上海交达专利事务所 31201 | 代理人: | 王毓理 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 控制 材料 固化 变形 装置 方法 | ||
1.一种用于控制异种材料胶接固化变形的方法,其特征在于,通过与零件形状匹配的加热和冷却模具,对胶粘剂两侧待固化零件的金属固化温度的独立控制,根据待固化零件及胶粘剂的材料属性确定两侧模具的温度控制策略,然后将模具及待固化零件装夹并对两侧模具中的温度变化进行动态控制以实现胶层的非对称固化。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的待固化零件包括:低膨胀率零件和高膨胀率零件,其中:胶粘剂两侧的低膨胀率零件和高膨胀率零件分别采用不同种类的有色金属、钢或复合材料,低膨胀率零件的热膨胀系数小于等于高膨胀率零件的热膨胀系数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的温度控制策略是指:胶粘剂两侧的模具分别加热至不同的温度,通过温度差保证胶粘剂两侧的零件膨胀量保持一致,其中:低膨胀率零件侧模具的加热温度等于胶粘剂的固化温度,而高热膨胀率零件侧模具的加热温度为其中:T低为低热膨胀率零件的加热温度,等于胶粘剂的固化温度,β低和β高分别为低热膨胀率零件以及高热膨胀率零件的热膨胀率,T室温为室温温度,范围为15-25℃。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征是,所述的高膨胀率零件的加热固化时间与低膨胀率零件的加热固化时间相同,为30-50分钟。
5.根据权利要求1-3中任一所述的方法,其特征是,所述的胶粘剂为市售的密封胶、内饰胶或结构胶,其固化温度为80-220℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的装夹是指:低热膨胀零件与加热模具相接,高热膨胀零件与加热冷却模具相接,两个零件之间通过涂敷粘接胶进行粘接。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的动态控制是指:对高膨胀率材料侧加热模具的温度进行实时测量,当温度高于指定的温度T高5℃,即对其进行冷却,确保整个固化过程中高膨胀率材料的温度保持在T高,即高热膨胀率零件侧模具的加热温度。
8.一种根据上述任一权利要求所述方法的异种材料胶接固化变形的装置,其特征在于,包括:加热模具、加热冷却模具和隔热附件,其中:加热模具、低膨胀率零件、粘接胶层及隔热附件、高膨胀率零件以及加热冷却模具依次叠置,隔热附件与粘接胶层位于同一平面;
所述的加热模具通过热传导提供胶粘剂层固化所需要的热量,该加热模具的型面与加热区域型面一致;所述的加热冷却模具的型面与接触区域的零件相同;所述的隔热附件置于加热模具和加热冷却模具之间,用于阻隔两个模具之间的热交换以及辅助定位。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征是,所述的加热模具采用电阻丝加热、电涡流感应加热、激光加热或红外线加热。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征是,所述的加热冷却模具通过风冷或水冷进行冷却且该模具为铜质。
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